Brandstof maken uit lucht

19-02-2019 Het klinkt als een goocheltruc: je brengt een speciaal apparaat in contact met lucht, laat er zonlicht op vallen, en het produceert gratis brandstof. Toch is dit het basisidee van onderzoeker Mihalis Tsampas van het Dutch Institute for Fundamental Energy Research (Differ ) in samenwerking met Toyota Motor Europe (TME).

De onderzoekspartners willen een systeem ontwikkelen dat waterdamp absorbeert en zonne-energie gebruikt om die damp vervolgens op te splitsen in waterstof en zuurstof. De waterstof moet direct worden geproduceerd uit vochtige lucht.



De Catalytic and Electrochemical Processes for Energy Applications-groep van Differ, onder leiding van Mihalis Tsampas, werkte al aan een methode om water te splitsen in de dampfase, die veel vaker voorkomt dan de vloeibare fase. "Werken met gas in plaats van vloeistof heeft verschillende voordelen", zegt Tsampas. "Met vloeistoffen zijn een paar technische problemen gemoeid, zoals ongewenste belvorming. Bovendien hebben we geen dure installaties nodig om het water te zuiveren. En omdat we alleen het water gebruiken dat in de omringende lucht aanwezig is, is onze technologie ook bruikbaar op plaatsen waar verder geen water beschikbaar is."

Aangetoonde werking
Het afgelopen jaar hebben Differ en Toyota in een haalbaarheidsstudie aangetoond dat het beoogde principe werkt. De onderzoekers ontwikkelden een nieuwe vaste stof foto-elektrochemische cel die in staat was om eerst water uit omgevingslucht te vangen en vervolgens onder invloed van zonlicht waterstof te produceren. Dit eerste prototype haalde meteen al 60 tot 70% van de hoeveelheid waterstof die je kunt maken uit vloeibaar water. Het systeem is een membraanreactor waarin polymere elektrolytmembranen, poreuze foto-elektroden en materialen die water absorberen zijn gecombineerd.

Verbeteren en opschalen
In het nieuwe project gaan de partners hun bestaande systeem aanzienlijk verbeteren. "In ons eerste prototype gebruikten we model foto-elektroden, waarvan bekend is dat ze erg stabiel zijn. Maar het materiaal dat we daarvoor hebben gebruikt, absorbeert alleen UV-licht, dat minder dan vijf% uitmaakt van al het zonlicht dat de aarde bereikt", legt Tsampas uit. In een volgende stap gaan de onderzoekers dan ook innovatieve materialen toepassen en de systeemarchitectuur optimaliseren om zowel de waterinname als de hoeveelheid geabsorbeerd zonlicht te vergroten.

Zodra die hindernis is genomen, verschuift de focus naar het opschalen van de technologie. De huidige foto-elektrochemische cellen voor waterstofproductie zijn erg klein, in de orde van een vierkante centimeter. Om economisch levensvatbaar te kunnen zijn, moet hun omvang ten minste twee tot drie ordes van grootte worden opgeschaald.

Eerder door u bekeken

Top normen Machinebouw

Contactgegevens

Voor meer informatie neem contact met ons op:

(015) 2 690 180

iv@nen.nl

Contact adviespunt Machinebouw

Voor uw vragen over onder andere CE-markering, productaansprakelijkheid, risicobeoordeling, de gebruiksaanwijzing, het technisch dossier, eisen voor niet-voltooide machines en de verklaring van overeenstemming bent u bij ons aan het juiste adres.



015 2 690 180

iv@nen.nl